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《ASME焊接材料选择指南》[2012年5月大连中集][2012][终极版].pdf

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    ASME 焊接材料选择指南 终极版 写在前面的话写在前面的话 焊接材料选择的原则: 1. 焊接材料的力学性能应首先满足所焊母材的要求(强度,延伸率),其次 才是其他的性能(低温冲击韧性,耐腐蚀性能等)。在不同的热处理条件 下,焊缝金属的性能会呈现较大的差别。 2. 在进行工艺评定和产品制造焊接的过程中,使用制造商的商标牌号(一 种牌号的焊接材料可以符合多个标准型号)可能比标准型号更有利(可以 减少库存中的焊材种类,而且可以为焊工提供稳定的操作工艺性能)。 3. 部分奥氏体不锈钢焊接材料可以出具多证书(普通级可同时分类为 L 或 H 级)。 4. 国内市场上的焊接材料很多,但完全符合 ASME 规范的并不多。 5. 镍基合金的焊接材料,国内也能提供,力学性能可以满足要求,但操作 工艺性能就不敢恭维了。 2012 年 5 月于大连中集(作者:dljdw) ASME 焊接材料选择指南 终极版 2012 年 5 月于大连中集(作者:dljdw) 焊接材料选择指南(UCS 篇) 碳素钢(C0.30%,Si0.060%,Mn1.7%,S0.045%,P0.045%) P- No. 标准 GTAW&GMAW FCAW SMAW SAW 1- 1 SA- 36 SA- 53- EA SA- 53- EB SA- 53- SA SA- 53- SB SA- 106- A SA- 106- B SA- 135- A SA- 135- B SA- 178- A SA- 178- C SA- 179 SA- 181 SA- 192 SA- 210- A- 1 SA- 214 SA- 216- WCA SA- 234- WPB SA- 266- 1 SA- 283- A SA- 283- B SA- 283- C SA- 283- D SA- 285- A SA- 285- B SA- 285- C SA- 333- 1 SA- 333- 6 SA- 334- 1 SA- 334- 6 SA- 350- LF1 SA- 352- LCB SA- 372- A SA- 414- A SA- 414- B SA- 414- C SA- 414- D SA- 414- E SA- 420- WPL6 SA- 515- 60 SA- 515- 65 SA- 516- 55 SA- 516- 60 SA- 516- 65 SA- 524- I SA- 524- II SA- 556- A2 SA- 556- B2 SA- 557- A2 SA- 557- B2 SA- 562 SA- 662- A SA- 662- B SA- 675- 45 SA- 675- 50 SA- 675- 55 SA- 675- 60 SA- 675- 65 SA- 695- B- 35 SA- 727 SA- 765- I SA- 836 SA- 1008- CS- A SA- 1008- CS- B SA/AS 1548- PT430 SA/AS 1548- PT460 SA/CSA- G40.21- 38W SA/EN 10028- 2- P295GH SA/EN10028- 3- P275NH SA/GB 6654- 16MnR ER70S- 2 ER70S- 3 ER70S- 4 ER70S- 6 ER70S- 7 ER70S- G E70C- 3X E70C- 6X E70C- GX E70C- GSX (X=C,M) E6XT- G E7XT- 1,- 1M E7XT- 2,- 2M E7XT- 3 E7XT- 4 E7XT- 5,- 5M E7XT- 6 E7XT- 7 E7XT- 8 E7XT- 9,- 9M E7XT- 10 E7XT- 11 E7XT- 12,- 12M E7XT- G (X=0,1) E6010 E6011 E6012 E6013 E6018 E6019 E6020 E6022 E6027 E7014 E7015 E7016 E7018 E7018M E7016- 1(- 46) E7018- 1(- 46) E7024 E7027 E7028 E7048 F6(A)P0- EXXX F6(A)P2- EXXX F6(A)P4- EXXX F6(A)P6- EXXX F6(A)P8- EXXX F7(A)P0- EXXX F7(A)P2- EXXX F7(A)P4- EXXX F7(A)P6- EXXX F7(A)P8- EXXX F7(A)PZ- EXXX PWHT 将会使焊缝金属的抗拉强度下降 10%15%。(热处理时间越长,下降的越多) 正火将会使焊缝金属的抗拉强度下降 2025%。 (从奥氏体化温度冷却时,冷却速度越小,下降的越多,而正火时的保温时间对强度的影响却不大,E70XX 级 的焊缝金属经过正火后,通常抗拉强度为420MPa) 采用交流电源焊接通常会使焊缝金属具有更好的低温冲击韧性和更高的抗拉强度。 遇到厚板多层焊或焊后进行正火热处理等情况,需要防止焊缝强度过低现象。 对要求塑性好、冲击韧性、低温性能高、抗裂能力强的焊缝,应选用碱性低氢型焊材。 对于有特殊要求的焊缝(如低温冲击韧性) ,可选用低合金钢焊材(但对于湿 H2S 环境中的焊缝,应注意限制条件)。 预热温度(预热温度越高,焊缝强度越低,焊缝硬度也越低) 、层间温度(影响焊缝及热影响区的冷却速度 t800- 500,层间温度越低,焊缝强度越高,焊缝硬 度也越高)会较强地影响焊缝的力学性能。 ASME 焊接材料选择指南 终极版 碳素钢 P- No. 标准GTAW&GMAW FCAW SMAW SAW 1- 2 SA- 105 SA- 106- C SA- 181- 70 SA- 210- C SA- 216- WCB SA- 216- WCC SA- 234- WPC SA- 266- 2 SA- 226- 3 SA- 266- 4 SA- 299 SA- 350- LF2 SA- 372- B SA- 414- F SA- 414- G SA- 455 SA- 508- 1 SA- 508- 1A SA- 515- 70 SA- 516- 70 SA- 537- 1 SA- 541- 1 SA- 541- 1A SA- 556- C2 SA- 557- C2 SA- 587 SA- 662- C SA- 675- 70 SA- 695- B- 40 SA- 737- B SA- 738- A SA765- II SA/AS 1548- PT490 SA/EN 10028- 2- P355GH SA/GB6654- 16MnR ER70S- 2 ER70S- 3 ER70S- 4 ER70S- 6 ER70S- 7 ER70S- G E70C- 3X E70C- 6X E70C- GX E70C- GSX (XC,M) E7XT- 1,- 1M E7XT- 2,- 2M E7XT- 3 E7XT- 4 E7XT- 5,- 5M E7XT- 6 E7XT- 7 E7XT- 8 E7XT- 9,- 9M E7XT- 10 E7XT- 11 E7XT- 12,- 12M E7XT- G (X0,1) E7014 E7015 E7016 E7018 E7018M E7016- 1(- 46) E7018- 1(- 46) E7024 E7027 E7028 E7048 F7(A)P0- EXXX F7(A)P2- EXXX F7(A)P4- EXXX F7(A)P6- EXXX F7(A)P8- EXXX F7(A)PZ- EXXX PWHT 将会使焊缝金属的抗拉强度下降 10%15%。(热处理时间越长,下降的越多) 正火将会使焊缝金属的抗拉强度下降 2025%。 (从奥氏体化温度冷却时,冷却速度越小,下降的越多,而正火时的保温时间对强度 的影响却不大,日本神钢 MF- 38US- 36 在小电流 480520A,低电压 2030V,低层间温度150下能够满足正火后的强度及低 温冲击韧性要求,经证实采用 1.31.8%Mn- 2.03.0%Ni- 0.35%Mo 的焊缝金属能够满足正火后的强度及低温韧性要求(- 50),总的 来说:焊缝金属应不含 B,Ti,V,Nb 等元素,Cr 元素含量也应尽量低一些) 采用交流电源焊接会使焊缝金属具有更好的低温冲击韧性和更高的抗拉强度(也许无用) 。 遇到厚板多层焊(长时间进行热处理,采用含 0.25%Mo 的焊缝或含 Ni 的焊缝可以满足长时间热处理的要求,如 62010Hrs 以上) 或焊后进行正火热处理等情况,需要防止焊缝强度过低现象。 对要求塑性好、冲击韧性、低温性能高、抗裂能力强的焊缝,应选用碱性低氢型焊材。 对于有特殊要求的焊缝(如低温冲击韧性) ,可选用低合金钢(C- Mn- Si- Ti- B,Mn- Ni,Mn- Mo,Mn- Ni- Mo)焊材。 预热温度(预热温度越高,焊缝强度越低,焊缝硬度也越低) 、层间温度(影响焊缝及热影响区的冷却速度,层间温度越低,焊缝 强度越高,焊缝硬度也越高)会较强地影响焊缝的力学性能。 对于 HIC 钢,应控制焊缝金属中的化学成分(C0.15%,Mn1.4%,Ni1%,S0.015%,P0.015%,S+P0.025%),并控制焊接 过程中的热管理(建议不管母材厚度,预热温度至少应为 95以上,最好焊后进行消氢处理,产品焊缝应进行焊后热处理,以降低 焊接接头的硬度,通常要求硬度HRC23)。 可满足正火(920,空冷)+回火(620)后,焊缝金属抗拉强度490MPa,低温冲击韧性 AKV(- 20)27J 的焊接材料 焊接方法焊材牌号生产厂商备注 GMAW Outershield MC420N-H 林肯电气 SAW US-80LT/PF-H80AS 或 US-80LT/PF-H80AK 神户制钢所神户制钢所推荐 ( 也 有 用US- 36/MF- 38或 US- 49A/MF- 38 达到要求的) SAW GCR-14HM-S/GXL-121 昆山京群焊材科技有限公司 已经通过试验 以上焊接材料的焊缝金属类型属于 0.05%C+1.31.6%Mn+2.12.9%Ni+0.5%Mo 2012 年 5 月于大连中集(作者:dljdw) ASME 焊接材料选择指南 终极版 碳钢的 Larsen- Miller Parameter(也称 Hollomon Parameter)控制在 1650017500,可以获得最佳的机械性能。 LMP = (T + 273) (C + log tr) 2012 年 5 月于大连中集(作者:dljdw) ASME 焊接材料选择指南 终极版 低合金高强钢 P- No. 标准GTAW&GMAW FCAW SMAW SAW SA- 537- 2 SA- 537- 3 SA- 765- IV ER80S- Ni1 ER80S- G E8XT- Ni1 E8018- C3 E801X- C1 F8A8- ENi5- Ni5 1- 3 (C- Mn- Si- V,Cb) SA- 737- C SA- 738- B SA- 738- C ER80S- D2 ER90S- D2 ER90S- G E110T5- K4 E9018- M E9018- G SA- 738- B(相当于日本的 SPV450Q)应用在 AP1000 核电站的内安全壳上(国内宝钢已经生产出了钢板用于国内 AP1000 核电站中,并与四川大西洋已经合作开发出了配套焊接材料) 。 焊前预热 50125,最大焊接线能量 35KJ/cm。 采用 AC 焊接通常会使焊缝金属具有更好的低温冲击韧性和更高的抗拉强度(相对于 DC 焊接)。 Larsen- Miller Parameter(也称 Hollomon Parameter)应控制在 1764018360,可以获得最佳的机械性能。 LMP = (
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